基板電圧制御機能付きソース接地回路を用いたストライプゲート型ISFETによる高分解広範囲pH計測システムの開発

カテゴリ: 部門大会

論文No: 6P5-PS-40

グループ名: 【E】第40回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム

発行日: 2023/10/31

タイトル(英語): Development of a high-resolution and wide-range pH measurement system using stripe-gate type ISFET with a source ground circuit with substrate voltage control function

著者名: 横山 竣也(静岡大学), 秋山 真太朗(静岡大学), 内藤 喜靖(静岡大学), 大多 哲史(静岡大学), 二川 雅登(静岡大学)

キーワード: pH|ドリフト抑制|ソース接地回路|基板バイアス効果|ISFET|pH|suppression of drift|source-grounded circuit|substrate bias effect|ISFET

要約(日本語): これまで、半導体型 pH センサは、感応膜中に溶液のアニオンが浸透し出力が減少するドリフトと呼ばれる問題があった。我々のグループでは、ストライプゲート型 pH センサを開発し長期連続計測を実現したが、出力信号が微小になるためノイズが多く混入してしまう問題があった。そこで読み出し回路構成をソース接地回路に変更し高増幅率を確保しつつバックゲートバイアスにより広範囲 pH 計測が可能なシステムを開発した。

要約(英語): Semiconductor-type pH sensors have had a problem called drift, in which the anion of the solution penetrates into the sensitive membrane and the output decreases. Our group developed a striped gate type pH sensor and realized long-term continuous measurement, but there was a problem that a lot of noise was mixed. Therefore, we developed a system that can measure pH over a wide range by changing to a source-grounded circuit to ensure a high amplification factor and back gate bias.

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